Ученые Томского политехнического университета разработали стратегию совместной утилизации промышленных и коммунальных отходов путем сжигания их в составе композиционного топлива, сообщают РИА Новости. По словам исследователей, это поможет сэкономить минимум в полтора раза больше средств, чем при использовании традиционного угля. Результаты исследования были опубликованы в журнале Energies.
Фото: shutterstock.com.
Композиционное топливо — современный перспективный энергоресурс тепловых электростанций (ТЭС), который используется вместо угля для генерации электрической и тепловой энергии. Обычно это смеси разных компонентов (низкосортный уголь, горючие твердые коммунальные отходы, отработанные масла, сточные воды, биомасса), содержание которых широко варьируется в зависимости от конкретных задач.
Преимущества композиционного топлива, по сравнению с углем, — его низкая стоимость (основные расходы связаны с транспортировкой компонентов и приготовлением топливного состава) и меньшие выбросы оксидов серы и азота с дымовыми газами в атмосферу.
По словам ученых, вовлечение новых энергоресурсов — невостребованных отходов — в топливно-энергетический комплекс позволяет снизить объемы потребления угля, тем более что его энергетический потенциал ТЭС используют менее чем на 30 % и его гораздо эффективнее применять, например, в металлургии и химической промышленности.
«Для разработки технологии сжигания композиционного топлива был проанализирован экономический эффект от перевода угольных ТЭС на новый энергоресурс. Мы выполнили исследование в рамках предложенной стратегии совместной утилизации горючих промышленных и коммунальных отходов несколькими соседними регионами России (Томской, Новосибирской и Кемеровской областей) путем сжигания в составе композиционных топлив на местных ТЭС»,
— рассказал РИА Новости доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Глушков.
Ученый отметил, что в большинстве стран с развитым сырьевым сектором регионы, где ведется добыча полезных ископаемых, окружают регионы с высоким уровнем промышленного и социального развития. Соседство создает благоприятные условия для добычи сырья и энергоресурсов, развития предприятий и увеличения численности населения.
При этом для регионов с развитым сырьевым сектором одна из основных экологических задач — снижение негативного воздействия на окружающую среду от фабрик и нефтяных предприятий при складировании горючих отходов на промышленных полигонах.
Фото: процесс зажигания и горения капли композиционного топлива в воздухе высоких температур.
В то же время в регионах с высоким уровнем жизни крайне важна переработка и утилизация твердых коммунальных отходов (ТКО), ежегодный объем производства которых сопоставим с объемом промышленных отходов предприятий (миллионы тонн в год).
По словам ученых, добавление ТКО в композиционные топлива способствует снижению темпов роста площадей полигонов и предотвращению вывода из обращения сельскохозяйственных земель.
«Разработанная нами стратегия совместной утилизации предполагает перевод на композиционное топливо трех угольных ТЭС (минимум по одной в каждом из регионов). Тепловая и электрическая энергии будут генерироваться ими в полном объеме при сжигании композиционного топлива.
Приготовление топливных составов может осуществляться как на самих ТЭС, так и централизованно, на соответствующем заводе при последующей транспортировке топлива по трубопроводам», — добавил Глушков.
По предварительным расчетам, положительный экономический эффект внедрения технологии составит до 6,9 миллиарда долларов, или 78 процентов от основных затрат по сравнению с условиями функционирования трех типичных ТЭС в течение 25 лет на угле.
Для дальнейшей разработки промышленной технологии и ее применения на практике, уточняют ученые, необходимо решить группу инженерных задач и провести полномасштабные натурные эксперименты на объектах теплоэнергетики.